#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <vector>
#include <future>
#include <functional>
#include <memory>
#include <condition_variable>

class threadpool
{
public:
    using Functor = std::function<void(void)>;
    threadpool(size_t tcount = 1)
    	:_stop(false)
    {
        for(size_t i = 0;i < tcount;++i)
        {
            _threads.emplace_back(&threadpool::Entry,this);
        }
    }
    ~threadpool()
    {
        stop();
    }
    void stop()
    {
        if(_stop == false)
        {
            _stop = true;
            _cond.notify_all();
            for(auto& thread : _threads)
            {
                thread.join();
            }
        }
    }

    // push传入的首先有一个函数--用户要执行的函数，接下来是不定参数，表示要处理的数据也就是要传入到函数中的参数
    // push函数的内部，会将这个传入的函数封装成一个异步任务（packaged_task）,
    // 使用lambda生成一个可调用对象（内部执行异步任务），抛入到任务池中，由工作线程取出进行执行。
    template < typename F , typename ...Args >
    auto push(F&& func,Args&&... args) -> std::future<decltype(func(args...))>
    {
        // 1.将传入的函数封装成一个packaged_task任务。
        // 函数的返回值识别。
        using return_type = decltype(func(args...));
        //std::cout << "Args:" << sizeof...(args) << std::endl;
        // 传参记得完美转发。
        auto tmp_func = std::bind(std::forward<F>(func),std::forward<Args>(args)...);
        // 返回类型(参数)
        auto task = std::make_shared<std::packaged_task<return_type(void)>>(tmp_func);
        std::future<return_type> fu = task->get_future();
        // 2.构造一个lambda匿名函数（捕获任务对象），函数内执行任务对象。
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
            // 3.将构造好的匿名对象抛入到任务池中。
            if(_stop == false)
                _taskpool.push_back( [task]() { (*task)(); } );
        }
        _cond.notify_all();

        return fu;
    }
private:
    void Entry()
    {
        // 只有取出任务时需要加锁，执行任务则不需要加锁。
        while(!_stop)
        {
            std::vector<Functor> tmp_taskpool;
            {
                // 加锁
                std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
                // 满足条件则解锁。
                // 阻塞状态，就运行退出。
                // 任务队列为空等待执行。
                _cond.wait(lock,[this] () { return (this->_stop) || !(this->_taskpool.empty()); });
                // 取出任务，当然是那空的队列去取。
                tmp_taskpool.swap(_taskpool);
            }
            // 执行任务。
            for(auto& task : tmp_taskpool)
            {
                task();
            }
        }
    }
private:
    // 锁一定要在线程上面，如果线程先定义出来，可能在使用锁时，锁还没有初始化好。
    std::atomic<bool> _stop;
    std::mutex _mutex;
    std::vector<Functor> _taskpool;
    std::condition_variable _cond;
    std::vector<std::thread> _threads;
};

int Add(int x,int y)
{
    std::cout << x << ":" << y << std::endl;
    return x + y;
}

int main()
{
    int cnt = 10;
    threadpool pool(cnt);
    for(int i = 0;i <= cnt;++i)
    {
        std::cout << "第" << i << "次" <<  std::endl;
        std::future<int> fu = pool.push(&Add,cnt,i);
        std::cout << fu.get() << std::endl;
    }
    pool.stop();

    return 0;
}
